Скалярный контроль

Скалярное управление электродвигателем переменного тока — это способ достижения работы с переменной скоростью путем манипулирования напряжением или током питания («величиной») и частотой питания, игнорируя ориентацию магнитного поля внутри двигателя. [1] Скалярное управление основано на уравнениях, действительных для установившегося режима работы [2], и часто является разомкнутым контуром (без датчиков, за исключением ограничителя тока ). Скалярное управление в значительной степени заменено в высокопроизводительных двигателях векторным управлением , которое позволяет лучше управлять переходными процессами. [1] Низкая стоимость и простота позволяют использовать скалярное управление в большинстве низкопроизводительных двигателей, несмотря на ухудшение его динамических характеристик; [3] ожидается, что векторное управление станет универсальным в будущем. [4]

Типы

Варианты скалярного управления включают управление по разомкнутому контуру и управление по замкнутому контуру. [5]

Открытый контур

Наиболее распространенный подход [3] делает напряжение V пропорциональным частоте f (так называемое управление V/f , управление V/Hz , постоянное напряжение/герц , CVH [3] ). Преимущество варианта V/f заключается в поддержании постоянного магнитного потока внутри статора , что позволяет поддерживать производительность двигателя во всем диапазоне скоростей. Повышение напряжения на низких частотах обычно используется для компенсации сопротивления катушек. [1] [6]

Управление V/f с открытым контуром хорошо работает в приложениях с почти постоянным крутящим моментом нагрузки и постепенными изменениями скорости вращения. Контроллеры, реализующие этот метод, иногда называют приводами переменного тока общего назначения . [5]

Замкнутый контур

Если используются датчики ( конфигурация с замкнутым контуром ) для лучшего/быстрого переходного отклика, то общепринятый подход использует датчик скорости вращения (так называемое управление В/Гц с замкнутым контуром ). [5] Ошибка скорости передается через пропорционально-интегральный контроллер для создания накопленной разницы скольжения , которая объединяется с прямым считыванием датчика скорости в сигнал управления частотой. [7]

В варианте управления крутящим моментом (TC, не путать с прямым управлением крутящим моментом , также известным как DTC) крутящий момент двигателя поддерживается постоянным в установившемся режиме, для этого требуется датчик тока . [3] Сигналы управления частотой и потоком (напряжением или током, в зависимости от типа привода [8] ) разделены, при этом управление потоком осуществляется на основе оценки потока, а управление частотой — на основе оценки крутящего момента и данных датчика скорости. [9] Повышение производительности достигается за счет дополнительной сложности и связанных с ней потенциальных проблем со стабильностью. [10]

Ссылки

  1. ^ abc Finch & Giaouris 2008, стр. 483.
  2. ^ Буя и Казмерковский 2004, с. 744.
  3. ^ abcd Тшинадловский 2013, с. 43.
  4. ^ Бозе 2009, стр. 11.
  5. ^ abc Chan & Shi 2011, стр. 3.
  6. ^ Бозе 2002, стр. 340.
  7. ↑ Бозе 2002, стр. 342–344.
  8. ^ При наличии обратной связи по току двигатель может управляться либо инвертором с питанием от напряжения, либо инвертором с питанием от тока.
  9. ↑ Бозе 2002, стр. 345–346.
  10. ^ Бозе 2002, стр. 345.

Источники

  • Finch, John W.; Giaouris, Damian (2008). «Управляемые электроприводы переменного тока» (PDF) . IEEE Transactions on Industrial Electronics . 55 (2). Институт инженеров по электротехнике и электронике (IEEE): 481– 491. doi :10.1109/tie.2007.911209. ISSN  0278-0046.
  • Buja, GS; Kazmierkowski, MP (2004). «Прямое управление крутящим моментом двигателей переменного тока с инверторным питанием и ШИМ — обзор». Труды IEEE по промышленной электронике . 51 (4). Институт инженеров по электротехнике и электронике (IEEE): 744– 757. doi :10.1109/tie.2004.831717. ISSN  0278-0046.
  • Trzynadlowski, AM (2013). "Скалярное управление асинхронными двигателями". Принцип ориентации поля в управлении асинхронными двигателями . Силовая электроника и энергетические системы. Springer US. ISBN 978-1-4615-2730-5. Получено 29.10.2023 .
  • Чан, ТФ; Ши, К. (2011). «Скалярное управление». Прикладное интеллектуальное управление приводами асинхронных двигателей . IEEE Press. Wiley. ISBN 978-0-470-82828-1. Получено 31 октября 2023 г. .
  • Bose, BK (2002). Современная силовая электроника и приводы переменного тока (PDF) . Eastern Economy Edition. Prentice Hall PTR. ISBN 978-0-13-016743-9. Получено 31 октября 2023 г. .
  • Bose, Bimal (2009). «Прошлое, настоящее и будущее силовой электроники [Введение гостя]». Журнал промышленной электроники IEEE . 3 (2). Институт инженеров по электротехнике и электронике (IEEE): 7– 11, 14. doi :10.1109/mie.2009.932709. ISSN  1932-4529.
Значок заглушки

Эта статья об электричестве — заглушка . Вы можете помочь Википедии, расширив ее.

Взято с "https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Scalar_control&oldid=1187385332"